Sistema de comunicación troncalizado (página 2)

"Es un sistema en el cual los usuarios
comparten todos los canales disponibles (frecuencias asignadas),
evitando así que dependan de un canal determinado y no
puedan transmitir su mensaje si este se encuentra ocupado".

Para una mejor comprensión del sistema troncalizado
describiremos el funcionamiento de un sistema convencional:

En un sistema convencional cada grupo de usuarios cuenta con
un canal determinado. Si un usuario desea comunicarse con otro
usuario de otro grupo, debe cambiar su radio al canal respectivo. De
esta manera si el canal al cual está asignado el usuario se
encuentra ocupado este no puede transmitir su
mensaje.              
             

En el sistema troncalizado, se crean grupos de usuarios independientes
de los canales o frecuencias con que se cuente. De tal manera que
cuando un usuario desea realizar un llamado, bien sea de voz o
datos, el sistema
automáticamente le asigna un canal libre. Si en ese momento
no se encuentra ningún canal libre, queda en una cola de
espera por un determinado tiempo. Este tiempo es
programable al igual que otras muchas
facilidades.    

Un ejemplo sencillo de como funciona un sistema troncalizado,
es comparándolo con las filas de clientes de los establecimientos
bancarios, donde los clientes realizan una sola fila y el primero
que se encuentre en ella es atendido por el cajero que quede
disponible.

Sistema troncalizado

El sistema troncalizado es totalmente computarizado, por lo
tanto posee elementos de control que permiten detectar
rápidamente las fallas que se presenten en su 
funcionamiento. Así mismo dependiendo de la marca del sistema, posee
mecanismos automáticos para evitar que el sistema falle
completamente en caso de que algún componente quede fuera de
servicio. Además todos
los parámetros de operación son programables de acuerdo
a las necesidades de los usuarios.

El sistema debe incluir todo el hardware y el software necesario para su operación,
administración y mantenimiento, puesto que cada
fabricante desarrolla su propia tecnología. Lo anterior es muy
importante tenerlo en cuenta en el momento de definir el pliego
de condiciones, puesto que cada fabricante es propietario del
software con el que funciona su sistema.

Ventajas que ofrece un sistema Troncalizado:

• Llamada individual.
• Llamada a un grupo dentro de otro grupo mayor.
• Llamada de emergencia con prioridad absoluta.
• Lista de llamadas recibidas en espera de ser
  atendidas.
• Desvío de llamadas en ausencia del destinatario.
• Almacenamiento de mensajes vocales.
• Bloqueo de un canal, asignado temporalmente a un
  grupo.
• Transmisión de datos, facsímil, etc.
• Consultas a bases de datos.
• Mensajes cortos sin ocupación de canal.

Además presenta las siguientes
características:

Los Sistemas Radio Trunking son
sistemas de radiocomunicaciones móviles para aplicaciones
privadas, formando grupos y subgrupos de usuarios, con las
siguientes características principales:

• Estructura de red celular (independientes de las
  redes públicas de telefonía
  móvil)

• Los usuarios comparten los recursos del sistema de forma
  automática y organizada.

• Cuando se requiere, por el tipo de servicio, es posible el
  establecimiento de canales prioritarios de emergencia que
  predominarían sobre el resto de comunicaciones del
  grupo.

Son sistemas que han ido estandarizando las diferentes
interfaces desde su introducción en el
año 1997. En la actualidad se está produciendo un
proceso de
estandarización con los sistemas digitales.

Tipos de modulación

El sistema de comunicación troncalizado
tiene cabida entre los sistemas de comunicación digital;
aunque el termino comunicación digital abarca un área
extensa de las técnicas comunicacionales,
que incluye la transmisión digital y radio digital.

En esencia las comunicaciones electrónicas son: la
transmisión, la recepción, y el procesamiento de la
información con el uso de
los circuitos
electrónicos.

La figura 1.1 Muestra un diagrama de bloque
simplificado de un sistema de comunicación electrónica:

 Que abarca tres secciones principales: una fuente, un
destino y un medio de transmisión. La información se
propaga a través de un sistema de comunicación en la
forma de símbolos, que puede ser
analógico (proporcional), como la voz humana,
información de imagen de video, o música, o digital (discreta), como lo
números binarios codificados, códigos
alfa/numéricos, símbolos gráficos, códigos
operacionales del microprocesador, o
información de bases de datos.

   Sin embargo, con frecuencia la información
fuente no es apropiada para ser transmitida, en su forma
original, y se debe convertir a una forma mas apropiada, antes de
la transmisión, y con los sistemas de comunicación
analógica se convierte a forma digital, antes de la
transmisión, y con los sistemas de comunicación
analógica, los datos digitales se convierten a señales analógicas
antes de la transmisión.

La transmisión digital es la transmisión de pulsos
digitales, entre dos o más puntos, de un sistema de
comunicación. El radio digital es la transmisión de
portadoras analógicas moduladas, en forma digital, entre dos
o más puntos de un sistema de comunicación.

Los sistemas de transmisión digital requieren de un
elemento físico, entre el transmisor y el receptor, como un
par de cables metálicos, un cable coaxial, o un cable de
fibra óptica. En los
sistemas de radio digital, es nuestro caso el sistema
troncalizado, El medio de transmisión es el espacio libre o
la atmósfera de la tierra.

Las bandas de frecuencias empleadas son varias y
diversas, dependiendo de la aplicación:

 La figura 1.2 muestra un sistema de comunicación de
transmisión digital.

Los elementos que distinguen un sistema de radio digital de un
sistema de radio AM, FM, o PM, es que en un sistema de radio
digital, las señales de modulación y demodulacion
son pulsos digitales, en lugar de formas de onda analógicas.
El radio digital utiliza portadoras analógicas al igual que
los sistemas convencionales.

En esencia hay tres técnicas de modulación digital
que se suelen utilizar en los sistemas de radio digital:
Transmisión (modulación) por desplazamiento de
frecuencia (FSK), transmisión (modulación) por
desplazamiento de fase (PSK), y modulación de
amplitud en cuadratura (QAM).

Transmisión (modulación)  por
Desplazamiento de Frecuencia (FSK):

La transmisión por desplazamiento de frecuencia (FSK), es
una forma, en alguna medida simple, de modulación de bajo
rendimiento. El FSK binario es una forma de modulación
angular de amplitud constante, similar a la modulación en
frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es
un flujo de pulsos binarios que varía, entre dos niveles de
voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica
que cambia de manera continua.

Transmisión (modulación) por Desplazamiento de
Fase (PSK):

Transmitir por desplazamiento de fase es otra forma de
modulación angular, modulación digital de amplitud
constante. El PSK es similar a la modulación en fase
convencional, excepto que con PSK la señal de entrada es una
señal digital binaria y son posibles un numero limitado de
fases de salida.

Transmisión por desplazamiento de fase binaria
(BPSK):

 Con la transmisión por desplazamiento de fase
binaria, son posibles dos fases de salida para una sola
frecuencia de la portadora (binario significa 2 elementos). Una
fase de salida representa un 1 lógico y la otra un 0
lógico. Conforme la señal digital de entrada 
cambia de estado, la fase de la
portadora de salida se desplaza entre dos ángulos que
están 180º  fuera de fase.

Transmisión por desplazamiento de fase cuaternaria
QPSK o 4PSK:

La  transmisión por desplazamiento de fase
cuaternaria QPSK o, en cuadratura PSK, como a veces se le llama,
es otra forma de modulación digital de modulación
angular de amplitud constante. La QPSK es una  técnica
de codificación M-ario, en
donde m= 4 (de ahí el nombre de cuaternaria que significa
"4").

Con QPSK son posibles cuatro fases de salida para una sola
frecuencia de la portadora. Debido a que hay cuatro fases de
salida diferentes, tiene que haber cuatro condiciones de entrada
diferentes. Ya que la entrada digital a un modulador de QPSK es
una señal binaria (base 2), para producir cuatro condiciones
de entrada se necesita más de un solo bit de entrada. Con
dos bits hay cuatro posibles condiciones: 00, 01, 10,11. En
consecuencia, con QPSK, los datos de entrada binarios se combinan
en grupos de 2 bits llamados dibits. Cada código dibit genera una
de las cuatro fases de entrada posibles. Por tanto, para cada
dibit de dos bits introducidos al modulador, ocurre un solo
cambio de salida. Así que
la razón de cambio en la salida (razón de Baudio), es
la mitad de la razón de bit en la entrada.

PSK de ocho Fases

Un PSK de ocho fases (8-PSK), es una técnica para
codificar M-ario en donde M =8. Con un modulador de 8-PSK, hay
ocho posibles fases de salida. Para codificar ocho fases
diferentes, los bits que están entrando se consideran en
grupos de tres bit, llamados tribits (23 = 8).

PSK de dieciséis fases:

El PSK de dieciséis fases (16-PSK), es una técnica
de codificación M-ario, en donde M=16; hay dieciséis
diferentes fases de salida posibles. Un modulador
de      16-PSK  actúa en los
datos que están entrando en grupos de cuatro bits
(24= 16), llamados quadbits (bits en cuadratura).
La fase no cambia hasta que cuatro bits no han sido introducidos
al modulador.

Modulación de amplitud en cuadratura
(QAM)

La modulación de amplitud en cuadratura (QAM), es una
forma de modulación digital en donde la información
digital está contenida, tanto en la amplitud como en la fase
de la portadora transmitida.

QAM de ocho

El QAM de ocho (8-QAM), es una forma de modulación
digital de codificación M-ario, donde M=8. A diferencia del
8-PSK, la señal de salida del modulador de 8-QAM no es una
señal de amplitud constante.

QAM de dieciséis

Así como el dieciséis PSK, el 16-QAM es un sistema
M-ario, en donde M=16. Actúa sobre los datos de entrada en
grupos de cuatro (24=16). Como en el 8-QAM, tanto
la fase y la amplitud de la portadora de la transmisora son
variados.

Ejemplo Esquematizado De Un Sistema De Comunicación
Troncalizado:

El ejemplo de una red troncalizada pertenece a un trabajo de grado realizado por
un estudiante de la universidad de los andes (ULA),
cuyo titulo del trabajo dice lo siguiente:

"Optimización del sistema troncalizado de microondas Barinas – Apure,
perteneciente a petróleos de Venezuela sociedad anónima 
(PDVSA-SUR) a través de estudios en el campo y análisis basado en
computador"

Descripción De La Red De Transmisión De
PDVSA

La red troncalizada de transmisión de petróleos de
Venezuela se extiende a lo largo de todo el país y con
características idénticas en cuanto a infraestructura y
equipos, solo difieren los radioenlaces en las condiciones de
operación de acuerdo a la ubicación
geográfica.

Configuración y capacidad:

La configuración actual de la red troncal de
transmisión, esta definida por las estaciones terminales: La
Campiña, La Salina, El Menito, Pto la cruz, Anaco, Barinas y
Cardón.

En la siguiente figura se ilustra la red de transmisión
de PDVSA Occidente.

Banda de operación (cobertura):

Los radioenlaces que conforman la red troncal de
transmisión operan en las bandas de 2GHz, 6GHz y 8GHz
(debidamente permisazas por CONATEL), con canales de hasta 40MHz
de ancho de banda.

Equipo de radio utilizado:

En este sistema se emplea un sistema de radio a microondas
CRT-190 que ha sido diseñado para la transmisión de
señales digitales a 34/8 Mbps con modulación 4PSK en
radio enlaces de gran longitud con capacidad media.

En el diseño de este sistema se
han empleado las más recientes técnicas
electrónicas y mecánicas para incrementar la
fiabilidad, reducir el consumo de energía y
realizar una estructura mecánica muy
compacta.

Estas características hacen que el sistema sea
idóneo para la realización de radio enlaces incluso en
zonas geográficas  extremadamente adversas y en las que
no existen fuentes de energía del
tipo tradicional.

Tecnología utilizada:

En los circuitos de RF y IF se han utilizado las
tecnologías de capa fina y capa gruesa en los semiconductores empleados
respectivamente; en los circuitos de banda base  se han
introducido circuitos específicos proyectados pos la siemens
telecomunicación que desempeñan funciones muy complejas con
dimensiones reducidas, además de los circuitos integrados y
componentes miniaturizados.

Transceptor tipo Heterodino:

En el transceptor  se ha utilizado la configuración
heterodina que simplifica la modulación 4PSK, trabajando a
70 MHz y efectúa también el ajuste del modulador en las
diversas bandas de RF y la sensibilidad al ruido.

Antenas

Una antena es un sistema conductor metálico capaz de
radiar y recibir ondas electromagnéticas de
manera que se utiliza como la interfase entre un transmisor y el
espacio libre o el espacio libre y el recetor.

La antena que se utilice deberá producir una radiación que permita la
cobertura mínima necesaria para establecer un enlace
satisfactorio, limitando la radiación en otras
direcciones.

Existen diferentes  tipos de antenas que permitirán
enviar (transmitir) y captar (recibir) las señales de radio
digital

Tipos de antenas

Existen dos tipos principales de antenas:

• Las antenas lineales

           
Son antenas cuyos elementos radiantes son lineales, es decir, los
conductores que las forman tienen una sección de grosor
despreciable respecto a la longitud de onda de trabajo y respecto
a su longitud física total .Se utilizan extensamente
en bajas frecuencias, se pueden utilizar en altas frecuencias y
se pueden agrupar en arreglos que trabajan en bandas hasta la
UHF. Ejemplos de antenas lineales son:

·         El
monopolo vertical

·         El
dipolo y su evolución, la antena
Yagi

·         La
hélice

• De apertura

·                    
 La antenas de apertura son aquellas que utilizan
superficies o aperturas para direccionar el haz
electromagnético de forma que concentran la emisión y
recepción de su sistema radiante en una dirección, formando
ángulos sólidos, la más conocida y utilizada en la
actualidad es la antena parabólica, tanto en enlaces de
radio terrestres como satelitales, la ganancia de dichas antenas
estará relacionada con la superficie de la parábola, a
mayor tamaño mayor colimación del haz tendremos y por
lo tanto mayor ganancia en una menor apertura angular. El
elemento radiante es el Iluminador, el cual puede iluminar en
forma directa a la parábola o en forma indirecta mediante un
sub reflector, dependiendo del diseño de la misma. El
iluminador está generalmente ubicado en el foco de la
parábola.

Antenas empleadas en el ejemplo planteado

Todas las antenas de los radio enlaces son de la marca Comelit
y de dos modelos diferentes, la antena
modelo C-START37-077. es una
parábola con protector frontal rígido aerodinámico
para el iluminador, iluminador ajustable para realizar cambios en
su polarización, de diámetro de 3.7 metros, ganancia de
47.4 dB, para operar en un rango de frecuencias que incluye la de
trabajo 8GHz, el otro tipo de antena utilizada es la
C-START30-077,  que es una parábola con protector
rígido aerodinámico para el iluminador, iluminador
ajustable para realizar cambios en su polarización, de
diámetro de 3.0 metros, ganancia de 45.5 dB, para operar en
un rango de frecuencias que incluye la de trabajo 8GHz.

Una antena parabólica es un tipo de antena que se
caracteriza por llevar un reflector parabólico. Las antenas
parabólicas pueden ser usadas como antenas transmisoras o
como antenas receptoras. En las antenas parabólicas
transmisoras el reflector parabólico refleja la onda
electromagnética generada por un dispositivo radiante que se
encuentra ubicado en el foco del reflector parabólico y los
frente de ondas que genera salen de este reflector en forma
más coherente que otro tipo de antenas, mientras que en las
antenas receptoras el reflector parabólico concentra la onda
incidente en su foco donde también se encuentra un detector.
Normalmente estas antenas en redes de microondas operan en forma
full duplex, es decir, trasmiten y reciben simultáneamente
Las antenas parabólicas suelen ser utilizadas a frecuencias
altas y tienen una ganancia elevada.

Tipos de antenas parabólicas

Hay varios tipos de antenas parabólicas, los más
extendidos son los siguientes:

• La antena parabólica de foco primario, que se
  caracteriza por tener el reflector parabólico centrado
  respecto del foco.
• La antena parabólica offset, que se caracteriza
  por tener el reflector parabólico desplazado respecto del
  foco. Son más eficientes que las parabólicas de foco
  primario.
• La antena parabólica Cassegrain, que se
  caracteriza por llevar un segundo reflector cerca de su foco,
  el cual refleja la onda radiada desde el dispositivo radiante
  hacia el reflector en las antenas transmisoras, o refleja la
  onda recibida desde el reflector hacia el dispositivo detector
  en las antenas receptoras.

Antenas de foco primario

Estas antenas también son llamadas antenas
paraboidales. La superficie de la antena es una parábola
de revolución con el
alimentador en el foco. Estas antenas tienen un rendimiento
máximo del 60%(aproximadamente).

 Sistemas Que Utilizan Antenas
Parabólicas

Entre los sistemas que utilizan antenas parabólicas
destacan los siguientes:

• Satélites de comunicaciones.
• SAR Radar de Apertura Sintética, de uso militar y para
  radar meteorológico
• Receptores de televisión vía
  satélite.
• Radioenlaces.
• Estaciones de radioaficionado.
• Sondas espaciales.
• Estaciones de seguimiento de sondas espaciales.
• Radiotelescopios.

Aplicaciones De Los Sistemas Troncalizados

Se utilizan para los sistemas de radio y satélite
modulados digitalmente, en la Industria de la Seguridad Previene y controla las
situaciones de emergencia gracias a la comunicación inmediata
entre los guardias y los oficiales in situ.

·         Permite
comunicaciones instantáneas con oficinas locales como el
departamento de seguridad o de bomberos por ejemplo.

·         En
Venezuela una de las aplicaciones mas evidentes de los sistemas
de radio  troncalizado es el sistema de emergencias 171.

Industria del Comercio

·         Alto
nivel de satisfacción del cliente; tiempos de respuesta al
cliente rápidos gracias a las comunicaciones
instantáneas entre los empleados.

• Coordinación mejorada de las actividades de trabajo
  entre el almacén y la sala de
  ventas, comprobaciones
  rápidas de precio e inventario.

Industria de Hotelería y Turismo

·         Tiempos
de respuesta más rápidos para atender las solicitudes
de los clientes. Mayor  Seguridad  en los hoteles.

Industria de Manufactura

·        
Optimiza el transporte de materiales al lugar de trabajo
y facilita las comunicaciones entre las líneas de producción y los
supervisores.

·         Reduce
el tiempo de inactividad y las demoras, lo que acelera el ciclo
de trabajo.

·        
Comunicaciones claras en lugares de producción ruidosos.

Industria de la Construcción

·         Reduce
el "tiempo perdido" mejorando las comunicaciones entre los
supervisores y los grupos de trabajo.

• Permite coordinar las tareas de manera eficiente y entregar
  más rápidamente los materiales.
• Optimiza el transporte de materiales de construcción
  al lugar de trabajo para obtener ciclos más
  rápidos.
• En la telefonía celular
  también tiene sus aplicaciones los sistemas
  troncalizados.

En general son muchas las aplicaciones de los sistemas
troncalizados en la actualidad pues permiten manejar grandes
volúmenes de usuarios y un mejor aprovechamiento del
espectro radioeléctrico.

Aspecto legal de los sistemas troncalizados En Venezuela
según las normas de CONATEL:

Comisión Nacional De Telecomunicaciones
(CONATEL)

FUNDAMENTO
JURÍDICO

Aunque las telecomunicaciones en Venezuela se presentan como
una actividad económica libre para las personas, la Constitución y la Leyes establecen el marco
regulatorio necesario para asegurar el interés del Estado en su
prestación. Así, el Estado detenta los poderes
de regulación, supervisión y control sobre
la actividad

Pero no se reserva la prestación de los servicios de
telecomunicaciones, alentando, por el contrario, la
participación de los particulares en la prestación de
los servicios de telecomunicaciones e interviniendo cuando se
hace necesario para asegurar el acceso universal a la
información.

La Superintendencia para la Promoción y
Protección de la Libre Competencia (Pro-Competencia),
CONATEL será responsable de promover la inversión en el sector y
resguardar la libre competencia, al tiempo que se
constituirá en un árbitro efectivo de las controversias
que se susciten entre operadores de telecomunicaciones. Asimismo,
tiene atribuida la función de velar por la
calidad de los servicios
prestados en el país y elaborar los planes y políticas nacionales de
telecomunicaciones.

La nueva Comisión Nacional de Telecomunicaciones, en
suma, tiene atribuida la misión de crear las bases
para permitir la prestación de más y mejores servicios
de telecomunicaciones, a todos los niveles y en todo el
territorio nacional, asegurando de tal forma el acceso universal
a la información y la consolidación de una verdadera
sociedad del conocimiento.

La Ley Orgánica de
Telecomunicaciones procura condiciones de competencia entre los
diferentes operadores y prestadores de servicios, estableciendo
disposiciones en materia de precios y tarifas,
interconexión y recursos limitados (numeración,
espectro radioeléctrico y vías generales de
telecomunicaciones), generando así el desarrollo y la
utilización de nuevos servicios, redes y tecnologías
que impulsan la integración geográfica
y la cohesión económica y social, al igual que la
convergencia eficiente de servicios de telecomunicaciones.

Conclusión

En  los últimos años han ocurrido cambios muy
inesperados en la forma en como nos comunicamos hoy día los
seres humanos; el vertiginoso crecimiento de las tecnologías
de la telecomunicación han permitido una evolución
asombrosa  al punto, que nos podemos comunicar a través
de dispositivos electrónicos, si se quiere en cualquier
parte del plantea y hasta fuera de él, pero lo mas
sorprendente es la forma en como se logra esa comunicación
que a los ojos de una persona normal pasa
desapercibida.

Hace algunos años las grandes masas se comunicaban y aun
lo siguen haciendo de una manera "eficiente", a través de
las líneas telefónicas sean inalámbricas o no;
"eficiente" por que la comunicación es efectiva, en este
sistema si algún usuario desea comunicarse con otro, al
establecer comunicación ocuparía el espectro de
frecuencia en ese instante y ningún otro usuario podrá
comunicarse sino hasta que el primero corte la comunicación
ya establecida. Un sistema de comunicación con esas
características se hace ineficiente. El sistema de
comunicación Troncalizado permite que los usuarios compartan
todos los canales disponibles (frecuencias), evitando que
dependan de un canal determinado y no puedan transmitir su
mensaje si este se encuentra ocupado. Por las razones expuestas,
el sistema de comunicación troncalizado se perfila como una
excelente opción a la hora de elegir un buen sistema de
comunicación, pues se adopta prácticamente a cualquier
necesidad que tengan los usuarios. En general son muchas las
aplicaciones de los sistemas troncalizados en la actualidad pues
permiten manejar grandes volúmenes de usuarios y un mejor
aprovechamiento del espectro radioeléctrico. La presente
investigación es el
resultado de un esfuerzo en conjunto de quienes trabajaron por la
consecución de llenar los mínimos requisitos para
defender el tema asignado y estudiado.

Bibliografía

Sistemas De Comunicación Electrónica

Autor:

Editorial: Prentice Hall

Notas Del Trabajo De Grado

"Optimización del sistema troncalizado de microondas
Barinas – Apure, perteneciente a petróleos de Venezuela
sociedad anónima 
(PDVSA-SUR) a través de estudios en el campo y análisis
basado en computador"